Шпалова Т. В., Варламова Т. В., Ксенофонтова Т. К. Рациональные конструктивные решения круглогодичных ангарных теплиц // Научная жизнь. 2024. Т. 19. Вып. 2 (134). С. 269–278. DOI: 10.35679/1991-9476-2024-19-2-269-278.

Шпалова Татьяна Викторовна, студент института Урбанистики, архитектуры и строительства, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.»: Россия, 410054, Саратовская обл., г. Саратов, ул. Политехническая, 77.
Варламова Татьяна Васильевна, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Строительные материалы, конструкции и технологии», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.»: Россия, 410054, Саратовская обл., г. Саратов, ул. Политехническая, 77.
Ксенофонтова Татьяна Кирилловна, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Инженерные конструкции», ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева»: Россия, 127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49.

Тел.: (902) 048-85-10
E-mail: varlamova-t.v@yandex.ru

Предмет исследования – круглогодичные теплицы ангарного типа для индивидуальных и фермерских хозяйств. Затраты на возведение и эксплуатацию теплиц в значительной мере влияют на стоимость выращиваемой в них сельскохозяйственной продукции. Оптимизация конструктивных решений ангарных теплиц важна для уменьшения внутренних усилий в элементах каркаса, снижения материалоемкости и стоимости теплиц. Цель исследования - определение оптимального конструктивного решения ангарных теплиц шириной до 6 м. Исследование проводилось при помощи российского сертифицированного программного комплекса «Лира-САПР». Разработаны расчетные модели ангарных теплиц с арочным, двускатным покрытием и теплиц стрельчатой формы шириной от 3 до 6 м. Конструктивные решения теплиц были разработаны с учетом требований свода правил СП 107.13330 «Теплицы и парники», исходя из возможности использования листового поликарбоната в ограждающих конструкциях. Выполнены сравнительные расчеты конструкций теплиц в программном комплексе «Лира-САПР». Проанализированы результаты расчетов. Сделаны выводы по оптимизации конструктивных решений ангарных теплиц шириной до 6 м. Исследование показало, что среди рассмотренных типов теплиц наиболее рациональными по расходу металла являются теплицы стрельчатой формы. Удельный расход металла в стрельчатых теплицах на 42..53% ниже, чем в теплицах с арочным покрытием, и на 34…64% ниже по сравнению с теплицами со скатной крышей. Удельный расход металла снижается при увеличении ширины теплиц, наибольшее снижение удельного расхода металла наблюдается в теплицах со скатной крышей. Наиболее технологичными с точки зрения изготовления и монтажа являются теплицы со скатной крышей, изготовление каркаса таких теплиц из оцинкованных стальных труб возможно в построечных условиях, а для светопрозрачных ограждений может использоваться как поликарбонат, так и стекло.

Список литературы:

1. Филонова И. Рынок теплиц и парников // Исследования рынков. – 2012. – № 1. – С. 20-21.
2. СП 107.13330.2012 Свод правил. Теплицы и парники. Актуализированная редакция СНиП 2.10.04-85 / Утв. приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 30.06.2012 г. N 271 и введен в действие с 1 января 2013 г.
3. Методические рекомендации по технологическому проектированию теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады. РД-АПК 1.10.09.01-14. М.: Департамент научно-технологической политики и образования Минсельхоза России, 2014. – 108 с.
4. Шульгина Л. М. Классификация сооружений защищенного грунта. – Харьков, 2013. URL: https://litresp.ru/chitat/ru/%D0%A8/shuljgina-lyudmila-mihajlovna/vse-ob-ustrojstve-teplic-parnikov-plenochnih-ukritij-oranzherej/3 (дата обращения: 22.02.2024).
5. Блажнов А. А. Экономичные решения теплиц круглогодового использования для фермерских хозяйств // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. – 2017. – № 9.
6. Сухорукова Н. В., Коркожа С. Г. Рациональные строительные решения фермерских теплиц // Научный журнал молодых ученых. – 2022. – № 1 (26). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ratsionalnye-stroitelnye-resheniya-fermerskih-teplits (дата обращения: 22.02.2024).
7. Блажнов А. А. О применении сотового поликарбоната в ограждающих конструкциях зимних теплиц // Вестник строительства и архитектуры. Сборник научных трудов. – Орел, 2017. – Выпуск 6. – С. 96-107.
8. Юдаев И. В. Изучение светопропускающих свойств сотового поликарбоната – покрывного материала круглогодичных теплиц // Научный журнал КубГАУ, 2016. – № 120.
9. Shivani M. Greenhouse Farming: Types of Greenhouses, Features and Cost Analysis. URL: https://krishijagran.com/agripedia/greenhouse-farming-types-of-greenhouses-features-and-cost-analysis (дата обращения 21.02.2024).
10. Kittas, C., Katsoulas, N. and Bartzanas, T. Structures: design, technology and climate control // Good Agricultural Practices for greenhouse vegetable production in the South East European countries. Principles for sustainable intensification of smallholder farms. Food and agriculture organization of the united nations. Rome, 2017. – Pp. 29-53.
11. Ifechukwude I. A., Okhionkpamwunyi P. E. and Uwana I. U. Trends in greenhouse farming technology: A review // Journal of Food, Agriculture & Environment. April 2022. – Vol. 19 (2). – Pp. 69-74.
12. Bartok J. W. Greenhouses for Homeowners and Gardeners. Natural Resources, Agriculture, and Engineering Services (NRAES), Ithaca, New York, 2000. – Pp. 9–13.
13. СП 20.13330.2016. Свод правил. Нагрузки и воздействия.

RATIONAL CONSTRUCTIVE SOLUTIONS OF YEAR-ROUND HANGAR GREENHOUSES

Shpalova Tatyana Viktorovna, student of the Institute of Urbanism, Architecture and Construction, Saratov State Technical University named after Gagarina Yu.A., Saratov, Russia.
Varlamova Tatyana Vasilyevna, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Ass. Prof. of the Depart. of Building materials, structures and technologies, Saratov State Technical University named after Gagarina Yu.A., Saratov, Russia.
Ksenofontova Tatyana Kirillovna, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Ass. Prof. of the Depart. of Engineering structures, Russian State Agrarian University – Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev, Moscow, Russia.

Keywords: greenhouse, steel frame, loads, internal forces, metal consumption, efficiency, manufacturability.

Abstract. The subject of the study is year–round greenhouses of the hangar type for individual and farm farms. The costs of the construction and operation of greenhouses significantly affect the cost of agricultural products grown in them. Optimization of the design solutions of hangar greenhouses is important to reduce internal forces in the frame elements, reduce the material consumption and cost of greenhouses. The purpose of the study is to determine the optimal design solution for hangar greenhouses up to 6 m wide. The study was conducted with the help of the Russian certified software package "Lira-CAD". Calculated models of hangar greenhouses with arched, gable-roofed and lancet-shaped greenhouses with a width of 3 to 6 m have been developed. The design solutions of the greenhouses were developed taking into account the requirements of the code of rules SP 107.13330 "Greenhouses and greenhouses", based on the possibility of using polycarbonate sheets in enclosing structures. Comparative calculations of greenhouse structures in the Lira-CAD software package have been performed. The calculation results are analyzed. Conclusions have been drawn on optimizing the design solutions of hangar greenhouses up to 6 m wide. The study showed that among the considered types of greenhouses, the most rational in terms of metal consumption are lancet-shaped greenhouses. The specific consumption of metal in lancet greenhouses is 42..53% lower than in greenhouses with an arched roof, and 34...64% lower compared to greenhouses with a pitched roof. The specific consumption of metal decreases with an increase in the width of greenhouses, the greatest decrease in the specific consumption of metal is observed in greenhouses with a pitched roof. The most technologically advanced from the point of view of manufacturing and installation are greenhouses with a pitched roof, the manufacture of the frame of such greenhouses from galvanized steel pipes is possible in building conditions, and both polycarbonate and glass can be used for translucent fences.